鐵素體不銹鋼一般情況下是穩定的單相鐵素體組織，加熱和冷卻不發生相變，所以，鐵素體不銹鋼熱處理的目的不是改變組織，而是要消除或減弱在各生產工序中可能產生的第二相及其帶來的不利影響，這些影響大概可以包括以下幾個方面。
1. σ相(xiang)脆性
鐵素(su)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)，特別是高(gao)鉻(ge)鐵素(su)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)是容易(yi)生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)σ 相(xiang)的鋼(gang)種。σ 相(xiang)的形成(cheng)與鋼(gang)的成(cheng)分、組(zu)織(zhi)、加熱溫度(du)、預先冷加工等因素(su)有(you)關。含鉻(ge)量越高(gao)越易(yi)生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)σ相(xiang)，硅、鎳、錳、鉬促(cu)進σ 相(xiang)生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)，碳、氮有(you)抑制σ相(xiang)生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)的作用，通常在540~815℃加熱就會產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)σ相(xiang)，在700~800℃加熱，σ 相(xiang)生(sheng)(sheng)(sheng)成(cheng)速度(du)最快。
σ 相是(shi)富鉻的金(jin)屬間(jian)化合(he)物(wu)，是(shi)一種硬而脆的相。所(suo)以(yi)，σ 相的存在(zai)(zai)會使鋼(gang)變脆，其通常是(shi)在(zai)(zai)鐵素體晶界(jie)處析出，還會降低鋼(gang)的耐腐蝕性(xing)能。使用(yong)鐵素體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)時，應盡量(liang)減少(shao)σ 相的存在(zai)(zai)。
σ 相(xiang)的生成是可(ke)(ke)逆的。把鋼加熱(re)到(dao)高于σ 相(xiang)生成溫度(du)范圍，σ 相(xiang)便會重新(xin)溶解(jie)到(dao)固溶體中，減少對鋼的危害(hai)。通(tong)常把鋼加熱(re)到(dao)900℃以上(shang)即可(ke)(ke)消除σ 相(xiang)。
在有些(xie)特(te)定的使(shi)用(yong)環境中，如用(yong)于(yu)靜載荷或(huo)摩(mo)擦條件下，可利(li)用(yong)σ 相(xiang)對鋼起到的強(qiang)化作(zuo)用(yong)，提高使(shi)用(yong)效果。
2. 475℃脆(cui)性
鐵素體不銹鋼在400~500℃長時間加熱后，會表現出強度升高、韌性大幅度下降的特征，因其在475℃左右表現最明顯，故常稱為475℃脆性。鐵素體不銹鋼的這種脆性傾向，隨鋼中含鉻量的提高而增大，產生脆性的溫度也隨含鉻量增高而移向較高的溫度。
研究表明，鐵(tie)(tie)素體(ti)不銹鋼在400~500℃這個溫度區間(jian)長時間(jian)加熱過程中(zhong)，鐵(tie)(tie)素體(ti)內(nei)的鉻原子將重(zhong)新排列，形成許多富(fu)鉻的小區域，它(ta)們與母(mu)相共格，引起點陣畸變和內(nei)應力，從而(er)使鋼的強度升高，韌性降低，見(jian)圖2-2。
同(tong)時(shi)，晶體內既然形成了(le)富(fu)鉻區，也必(bi)然存在貧(pin)鉻區，又加之有(you)內應力存在，使鋼的耐腐蝕性也會(hui)降低。見圖(tu)2-3。
鐵素(su)體不(bu)(bu)銹鋼高(gao)于(yu)700℃溫(wen)(wen)度加(jia)熱(re)時，由于(yu)鉻原子重(zhong)新排列引起(qi)的畸變和內應力會(hui)消除，所以，其帶來的對鋼的不(bu)(bu)利影響也隨之消除。即475℃脆(cui)性在高(gao)于(yu)這(zhe)個溫(wen)(wen)度進行加(jia)熱(re)會(hui)被(bei)消除。
3. 高溫脆(cui)性
當(dang)鐵素體不銹鋼(gang)(gang)(gang)中含有一定(ding)量的(de)碳、氮(dan)等(deng)間隙元素時，加熱到950℃以(yi)上再冷卻下來，可使鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)室溫(wen)(wen)下的(de)塑性(xing)和韌(ren)性(xing)降(jiang)低，呈現出明顯(xian)的(de)脆性(xing)，一般稱(cheng)為鐵素體不銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)高溫(wen)(wen)脆性(xing)。這種現象經常發生在(zai)鑄件(jian)(jian)、焊接(jie)件(jian)(jian)以(yi)及在(zai)950℃以(yi)上加熱的(de)工件(jian)(jian)中。
鐵素體不銹鋼中高(gao)溫(wen)脆性產生的(de)(de)(de)原因，認為(wei)是自高(gao)溫(wen)冷卻下來(lai)的(de)(de)(de)過程中，鋼中的(de)(de)(de)鉻與碳和(he)氮形成化合物并在晶內和(he)晶界析出(chu)(chu)的(de)(de)(de)結果。這種(zhong)析出(chu)(chu)物的(de)(de)(de)存在不僅降低鋼的(de)(de)(de)韌(ren)性，也降低鋼的(de)(de)(de)耐腐蝕性。這種(zhong)不利影響不僅限制了鋼在高(gao)溫(wen)下的(de)(de)(de)使用，也對焊接質量產生有害的(de)(de)(de)作用。
鐵素體不(bu)銹鋼(gang)的高溫脆性可以通過將鋼(gang)加熱到750~850℃,然(ran)后以較快速度冷卻來(lai)消除，使鋼(gang)的塑性得(de)到恢復(fu)。
4. 晶間腐蝕
鐵素體不銹鋼也會產生晶間腐蝕。研究和實踐證明，鐵素體不銹鋼加熱到925℃以上，就是以較快速度冷卻到室溫，也將處于引起晶間腐蝕的敏化狀態。這點與奧氏體不銹鋼產生晶間腐蝕的條件是不同的。普通鐵素體不銹鋼焊接后，焊縫區，特別是緊鄰熔合線處即符合這種產生敏化的條件。
鐵素體不銹鋼產生(sheng)晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)的原因，認為是鋼從較高(gao)溫度冷(leng)卻下來時(shi)，會(hui)有含鉻(ge)的碳化物(wu)(wu)和氮化物(wu)(wu)從晶(jing)間沉淀析出的結果。而(er)在低于(yu)900℃溫度加熱冷(leng)卻后，晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)傾(qing)向明顯減弱。這可從許多研究者的大量(liang)實驗結果得到證(zheng)實，見表(biao)2-1。
通過研究還證明，對于已經處(chu)(chu)于晶(jing)間腐蝕(shi)敏感狀(zhuang)態的鐵素體不銹(xiu)鋼，一般經過700~800℃短時間加熱(re)處(chu)(chu)理，便(bian)可(ke)減少或消(xiao)除晶(jing)間腐蝕(shi)傾(qing)向，這一點(dian)也可(ke)從(cong)表2-1的實驗數據(ju)中得到驗證。
對鐵素(su)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼進行熱處(chu)理的(de)出發點，就是要消(xiao)除(chu)或減(jian)少鋼中(zhong)(zhong)的(de)σ相脆(cui)性(xing)、475℃脆(cui)性(xing)、高溫脆(cui)性(xing)和晶間(jian)腐蝕傾向存在(zai)而(er)產(chan)生的(de)不良效果，同時，盡量減(jian)少鑄造、焊(han)接(jie)、冷加工等加工過程中(zhong)(zhong)產(chan)生的(de)應(ying)力(li)、應(ying)變。以保證鐵素(su)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼在(zai)使用中(zhong)(zhong)具有良好的(de)韌性(xing)和耐(nai)腐蝕性(xing)能，使構件組織、形狀和尺寸(cun)穩定。
